专利名称：去除水中有机污染物的方法
技术领域：
本发明涉及一种水处理方法。
背景技术：
工业废水、生活污水的排放造成了水体有机污染的加重，进入水体的一些有机污 染物，如农药、增塑剂等化学物质，虽然浓度低，但稳定性高，难降解，并且很多具有致癌、致 畸、致突变的作用，对人体健康危害极大。常规水处理工艺对这些物质的去除效果非常有 限，必须采用深度处理技术，如活性炭吸附、膜过滤、高级氧化等。但活性炭吸附工艺中，活 性炭具有饱和吸附量，需要再生；而膜过滤成本较高，并且膜容易被污染；常用的高级氧化 工艺包括催化臭氧化、光催化氧化、催化湿式氧化等，但催化臭氧化工艺中，一方面臭氧制 备成本较高，另一方面也存在催化剂催化效率低、易流失等缺点；光催化氧化工艺中存在紫 外线穿透深度有限、紫外灯寿命短等问题；催化湿式氧化必须在高温高压下进行，反应条 件苛刻，成本高，适用于高浓度有机废水的处理。上述方法存在着诸多的不足，因此寻找一 种经济高效、操作简单的去除水中微量的持久性有机污染物的方法成为迫切需要解决的问 题。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有水处理方法对微量有机污染物处理效果差、处理成 本高、操作复杂的问题，提供了一种去除水中有机污染物的方法。本发明去除水中有机污染物的方法如下一、零价铜材料以流化床或固定床形式 布置在反应器中，零价铜材料投量为10mg/L 10kg/L ；二、将酸加入进水调节pH值为1 6，然后将pH值为1 6的进水流入反应器中，反应器内水中溶解氧浓度保持为lmg/L 20mg/L，水力停留时间为1 300min，然后排放出水；步骤一及步骤二中反应器底部设曝 气装置，以空气或纯氧曝气；步骤一中所述的反应器为管式反应器、池式反应器或塔式反 应器；步骤二中调节进水PH值的酸为盐酸或硫酸；步骤一中所述的零价铜材料是粒径为 Imm IOcm的铜粒或铜块；步骤一中所述的零价铜材料是直径为1 μ m Icm的铜丝，或用 直径1 μ m Icm的铜丝编织成的铜网；步骤一中所述的零价铜材料是锰、镍、铬、银、锌、铁、 铝、钴、铅、钛、钨及锡中的一种或其中几种与铜组成的合金；步骤一中所述的零价铜材料是 表面包覆铜的塑料、表面包覆铜的分子筛、表面包覆铜的石英砂、表面包覆铜的沸石、表面 包覆铜的陶粒或表面包覆铜的活性炭；步骤一中所述的零价铜材料是粒径为1 μ m Imm的 铜粉。本发明是在常温常压下进行，反应条件温和，对水中微量的持久性有机污染物 的去除尤其有效。本发明方法对邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯的去除率可达 85. 9% 100%。
图1是具体实施方式
二十四中不同初始pH值条件下邻苯二甲酸二乙酯的去除效 果图，图中+表示初始pH值为4的条件下邻苯二甲酸二乙酯的去除曲线，+表示初始 PH值为3的条件下邻苯二甲酸二乙酯的去除曲线——表示初始pH值为2的年件下邻苯二 甲酸二乙酯的去除曲线；图2是具体实施方式
二十五中铜粉不同投量下邻苯二甲酸二丁酯 的去除效果图，图中 表示铜粉投量为Omg/L的条件下邻苯二甲酸二丁酯的去除效果曲 线‘表示铜粉投量为0. 15g/L的条件下邻苯二甲酸二丁酯的去除效果曲线，+表示铜 粉投量为0. 45g/L的条件下邻苯二甲酸二丁酯的去除效果曲线，+表示铜粉投量为1. Og/ L的条件下邻苯二甲酸二丁酯的去除效果曲线。
具体实施例方式本发明技术方案不局限于以下所列举具体实施方式
，还包括各具体实施方式
间的 任意组合。
具体实施方式
一本实施方式中去除水中有机污染物的方法如下一、零价铜材 料以流化床或固定床形式布置在反应器中，零价铜材料投量为10mg/L 10kg/L ；二、将酸 加入进水调节PH值为1 6，然后将pH值为1 6的进水流入反应器中，反应器内水中溶 解氧浓度保持为lmg/L 20mg/L，水力停留时间为1 300min，然后排放出水；步骤一及步 骤二中反应器底部设曝气装置，以空气或纯氧曝气。
具体实施方式
二 本实施方式与具体实施方式
一不同的是步骤一中所述的反应器 为管式反应器、池式反应器或塔式反应器。其它与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二之一不同的是步骤二中调节 进水PH值的酸为盐酸或硫酸。其它与具体实施方式
一或二之一相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤一中所述 的零价铜材料是粒径为Imm IOcm的铜粒或铜块。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
五本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤一中所述 的零价铜材料是直径为1 μ m Icm的铜丝，或用直径1 μ m Icm的铜丝编织成的铜网。其 它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
六本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤一中所述 的零价铜材料是锰、镍、铬、银、锌、铁、铝、钴、铅、钛、钨及锡中的一种或其中几种与铜组成 的合金。其它与具体实施方式
一至三之一相同。本实施方式中零价铜材料是锰、镍、铬、银、锌、铁、铝、钴、铅、钛、钨及锡中的几种 与铜组成的合金时，各成分为任意比。
具体实施方式
七本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤一中所述 的零价铜材料是表面包覆铜的塑料、表面包覆铜的分子筛、表面包覆铜的石英砂、表面包覆 铜的沸石、表面包覆铜的陶粒或表面包覆铜的活性炭。其它与具体实施方式
一至三之一相 同。
具体实施方式
八本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤一中所述 的零价铜材料是粒径为Iym Imm的铜粉。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
九本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤二中流入反应器中进水的PH值为2 3。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
十本实施方式与具体实施方式
一至三之一不同的是步骤二中水力停留时间为IOmin 60min。其它与具体实施方式
一至三之一相同。
具体实施方式
十一本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤一中粒 径为Iym Imm的铜粉以流化床形式布置在反应器中。其它与具体实施方式
一至十之一 相同。
具体实施方式
十二 本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤一中粒 径为Imm IOcm的铜粒或铜块以固定床形式布置在反应器中。其它与具体实施方式
一至 十之一相同。
具体实施方式
十三本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤一中直 径为1 μ m Icm的铜丝，或用直径1 μ m Icm的铜丝编织成的铜网以固定床形式布置在 反应器中。其它与具体实施方式
一至十之一相同。
具体实施方式
十四本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤一中表 面包覆铜的塑料、表面包覆铜的分子筛、表面包覆铜的石英砂、表面包覆铜的沸石、表面包 覆铜的陶粒或表面包覆铜的活性炭以固定床形式布置在反应器中。其它与具体实施方式
一 至十之一相同。
具体实施方式
十五本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤二中流 入反应器中进水的PH值为2 5。
具体实施方式
十六本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤二中流 入反应器中进水的pH值为3 4。
具体实施方式
十七本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤二中流 入反应器中进水的PH值为2。
具体实施方式
十八本实施方式与具体实施方式
一至十之一不同的是步骤一中反 应器底部的曝气装置采用砂芯曝气、钛板曝气或立管曝气。其它与具体实施方式
一至十之 一相同。
具体实施方式
十九本实施方式与具体实施方式
一至十八之一不同的是步骤二中 采用空气曝气，反应器内水中溶解氧浓度保持为2mg/L 10mg/L。其它与具体实施方式
一 至十八之一相同。
具体实施方式
二十本实施方式与具体实施方式
一至十八之一不同的是步骤二中 采用纯氧曝气，反应器内水中溶解氧浓度保持为10 20mg/L。其它与具体实施方式
一至 十八之一相同。
具体实施方式
二十一本实施方式与具体实施方式
一至十八之一不同的是步骤二 中水力停留时间为2 200min。其它与具体实施方式
一至十八之一相同。
具体实施方式
二十二 本实施方式与具体实施方式
一至十八之一不同的是步骤二 中水力停留时间为10 60min。其它与具体实施方式
一至十八之一相同。
具体实施方式
二十三本实施方式与具体实施方式
一至十八之一不同的是步骤二 中水力停留时间为20 30min。其它与具体实施方式
一至十八之一相同。
具体实施方式
二十四本实施方式选择邻苯二甲酸二乙酯为目标污染物，考察不 同初始PH值条件下的去除效果。实验在体积为IL的圆底烧瓶中进行，采用磁力搅拌器搅拌。实验条件为邻苯二甲酸二乙酯初始浓度为550 μ g/L ；金属铜材料为粒径200目的零价铜粉，投加量为0. 5g/L ；溶液pH值用硫酸调节；采用纯氧曝气，氧气流量为60ml/min。实验结果如图1所示，可见随着溶液初始PH值的下降，邻苯二甲酸二乙酯去除效率逐渐提高，在 初始PH值分别为4、3、2的条件下，反应30分钟，邻苯二甲酸二乙酯的去除率分别为20. 3%、 61. 5%, 85. 9%具体实施方式
二十五本实施方式选择邻苯二甲酸二丁酯为目标污染物，考察不 同金属铜投量条件下的去除效果。实验在体积为IL的圆底烧瓶中进行，采用磁力搅拌器搅 拌。实验条件为邻苯二甲酸二丁酯初始浓度为500 μ g/L;金属铜材料为粒径200目的零 价铜粉 ’溶液初始PH值为2，用盐酸调节；采用纯氧曝气，氧气流量为60ml/min。实验结果 如图2所示，可见随着金属铜投量的加大，邻苯二甲酸二丁酯去除效率逐渐提高，在投量分 别为0mg/L、0. 15g/L、0. 45g/L、1. Og/L的条件下，反应30分钟，邻苯二甲酸二丁酯的去除率 分别为 14. 8%,57. 7%,90. 4%、100%。
权利要求
去除水中有机污染物的方法，其特征在于去除水中有机污染物的方法如下一、零价铜材料以流化床或固定床形式布置在反应器中，零价铜材料投量为10mg/L～10kg/L；二、将酸加入进水调节pH值为1～6，然后将pH值为1～6的进水流入反应器中，反应器内水中溶解氧浓度保持为1mg/L～20mg/L，水力停留时间为1～300min，然后排放出水；步骤一及步骤二中反应器底部设曝气装置，以空气或纯氧曝气。
2.根据权利要求1所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的反 应器为管式反应器、池式反应器或塔式反应器。
3.根据权利要求1或2所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤二中调节 进水PH值的酸为盐酸或硫酸。
4.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的零 价铜材料是粒径为1mm 10cm的铜粒或铜块。
5.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的零 价铜材料是直径为1 P m 1cm的铜丝，或用直径1 ii m 1cm的铜丝编织成的铜网。
6.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的零 价铜材料是锰、镍、铬、银、锌、铁、铝、钴、铅、钛、钨及锡中的一种或其中几种与铜组成的合^^ o
7.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的零 价铜材料是表面包覆铜的塑料、表面包覆铜的分子筛、表面包覆铜的石英砂、表面包覆铜的 沸石、表面包覆铜的陶粒或表面包覆铜的活性炭。
8.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤一中所述的零 价铜材料是粒径为1 P m 1mm的铜粉。
9.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤二中流入反应 器中进水的pH值为2 3。
10.根据权利要求3所述的去除水中有机污染物的方法，其特征在于步骤二中水力停 留时间为lOmin 60min。
全文摘要
去除水中有机污染物的方法，它涉及一种水处理方法。本发明解决了现有水处理方法对微量有机污染物的处理效果差、处理成本高、操作复杂的问题。本方法如下一、零价铜材料以流化床或固定床形式布置在反应器中；二、将酸加入进水调节pH值为1～6，然后将pH值为1～6的进水流入反应器中，反应器内水中溶解氧浓度保持为1mg/L～20mg/L，水力停留时间为1～300min，然后排放出水。本发明是在常温常压下进行，反应条件温和，对水中微量的持久性有机污染物的去除尤其有效。本发明方法对邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯的去除率能够达到85.9%～100%。
文档编号C02F1/66GK101798136SQ20101015510
公开日2010年8月11日 申请日期2010年4月26日 优先权日2010年4月26日
发明者李安, 王胜军, 马军 申请人:哈尔滨工业大学